2. 지반조사

Non-Categorical

내력벽 : 지붕의 하중을 버티기 위해 설치된 벽으로, 철근콘크리트 벽이 많다. 이러한 벽은 확장공사 등에 부술 수 없다.

비내력벽 : 단순히 방을 나누기 위한 벽으로, 확장 공사를 위해 부술 수 있다.

 

MLT : Mass, Length, Time | 모든 물리량을 설명할 수 있는 개념.

 - 평형방정식(3개의 방향의 힘의 합이 0), 정적 평형상태를 유지해야 한다.

 

 

지반조사(Surface Exploration)

 - 지반의 시료를 채취하여, 지내력, 지하수의 상태, 지층의 구성, 동결선, 침하 및 슬라이딩의 가능성 등을 분석한다.

 - 평야나 높은 평지등의 흙은 지내력이 약하고, 기초나 말뚝설치에 부적합한 충적충일 가능성이 높다.

 - 구릉지의 상부, 충적층 하부는 점토층이라도, 기초나 말뚝설치에 적합한 홍적층일 가능성이 높다.

  -> 홍적층 : 화산분출물, 퇴적, 침식된 흙 등으로 1-2백만년 사이에 이루어진 지층

  -> 충적층 : 홍적층이 풍우, 홍수 등으로 인해 강을 통해 운반되어 2차적으로 이루어진 지층으로 연약하다.

 - 암반인 화강암층은 강도가 크지만, 풍화된 화강암층(백토)는 침하의 우려가 많아서 주의를 요한다.

 - 또한, 지하수위를 측정해야 하는데, 건기와 우기, 지형 및 지층에 따라 같은 장소에서도 다를 수 있으므로 여러 곳을 동시에 측정해야한다.

 - 토력, 지내력을 제대로 측정하지 않으면 나중에 지은 구조물이 무너지는 일이 생길 수 있으므로 굉장히 중요한 절차.

 

 1. 표준 관통/관입 실험 (Standard Penetration Test, SPT)

 - 63.5kg 해머를 75cm에서 자유낙하 시켜 샘플러를 맞춘다.

 - 이때 SPT용 샘플러를 30cm 관입하는데 필요한 타격 횟수를 구하고, 이를 N-값이라고 한다.

 - 이 N-값이 높을수록 지반이 단단함을 의미한다.

 

 2. 테스트 피트법(Test-pit)

 - 피트를 판다음 원형상태의 시료를 채취하여 조사한다.

 - 비용이 많이 들지만 신뢰성이 높다.

 

 3. 보링법(Boring)

 - 땅에 구멍을 뚫어 시료를 채취해 흙의 종류, 지반 구성, 지하 수위를 측정한다.

 - 오거 보링, 수세식 보링, 회전식 보링 방법 등이 있다.

 

 이외에도 사운딩 로드(Sounding rod, 파이프를 지층에 박아 물리적 성질 측정), 드릴법(암반층의 시료를 채취), 물리탐사법(Geophysical method, 지층에 음파나 전류를 흘려 전도력 분석. 건설보다 지하, 지질탐사에 사용)등이 있다.

 

 

토질시험

 1. 시료

 - 테스트 피트, 보링 등의 방법으로 채취된 흙을 물과의 혼합 여부에 따라 습윤,건조,불교란 시료로 구분한다.

  -> 습윤 시료(Wet sample) : 물이 포함됨

  -> 건조 시료(Dry sample) : 물이 포함되지 않음

  -> 불교란 시료(Undisturbed sample) : 원형을 유지하는 시료

 - 위의 시료들을 가지고 토질 시험을 한다.

 

 2. 토질 시험의 종류

  - 흙의 소성한계(물러서 모양이 변화되는-), 수축한계, 압축과 압밀, 전단, 화학적 반응, 지내력 시험 등

 

 3. 지내력시험

 - 건물의 무게는 지내력보다 작아야 하므로, 지반의 허용지내력도는 건물의 기초 크기를 결정하는 중요 요인.

 - 기초를 설치할 깊이까지 흙을 파고, 철판을 깔고 하중을 실어 침하량을 측정하는 시험이다.

  -> 극한하중 : 침하량만 늘고 하중증가가 없음

  -> 항복하중 : 침하량이 급변하는 상태의 하중

  -> 0.5 항복하중, 0.33 극한하중, 0.5 총침하량 20mm의 하중 중에서 작은 값을 장기허용지내력도(t/m^2).

  -> 단기는 장기의 1.5배

 

 4. 말뚝시험

  - 말뚝재하시험 : 말뚝에 하중을 주어, 장기허용지지력을 측정, 지내력 시험과 유사함

   -> 모든 말뚝에 이용 가능한 시험수단임.

  - 항정말뚝 : 실제 말뚝박기와 같은 방법으로, 시험용말뚝을 박아 침하량과 추의 무게 등으로 장기허용지지력을 측정

   -> 타격공법에 한해 시험 가능.

 

 

기초침하

 - 암반위에 놓여진 기초가 아닌 이상, 모든 기초는 침하한다.

 - 지반이 단단하거나, 하중이 적다면 침하량은 비교적 적으나, 점토에서의 침하는 상대적으로 크다.

 - 기초의 침하로 인해 부동침하가 발생하면 보이지 않는 균열, 바닥의 기울음, 지붕의 누수 등의 심각한 손상이 발생.

 기초 침하는 왜 발생하는가?

  -> 지반 흙의 공극부피의 수축, 지반의 실질적 파열, 인접부분의 굴착으로 인한 지지력 약화 등이 있다.

  -> 건물의 무게+고정 하중을 계산해서, 그 무게만큼 흙을 판다음 건물을 지으면 증가되는 토압을 피할 수 있다.

 

 - 지표면 아래의 흙과 암반 사이 공간에는 지하수가 흐르고, 이 지하수의 표면을 지하수위라고 한다.

 - 지하수위의 높이를 상수면이라고 하는데, 대부분의 지역에서 영구적인 상수면은 존재하지 않는다.

 - 상수면은 강우량으로 높아지거나, 인근 공사로 낮아지거나 하는데, 결국 몇 년 뒤에는 낮아지거나 고갈된다.

  -> 기초가 불안정할 경우, 하부 점토층에 대한 압력이 증가한다.

 - 인접건물의 과다굴착등으로 인해 건물을 침하시킬 수 있다.

 - 또한, 점토가 수분량에 의해 수축되거나 팽창하여 침하가 발생할 수도 있다.